《LTE网络干扰研究（论文）》7700字

LTE网络干扰分类及解决措施TOC\o"1-3"\h\u17078引言 引言LTE(LongTermEvolution)是移动通讯技术升级到第四代中的一个佼佼者，其目的是实现3GPP空口技术能够朝着高数据速率、低延时以及专门改善分组业务的空口技术前进，在2001年召开的多伦多会议上面，3GPP组织给出了LTE的技术，其标准制定经过了研究和工作两个时期，LTE和其升级版本LTE-Advanced的研究以及产业化得到了世界运营商以及供应商的大力支持和积极参与。移动通讯技术的进步和发展，意味着和之前比较，在使用频谱上有了明显的加强，而且系统使用的技术也更加繁杂化。相较于3G来说，LTE技术使得无限接入以及网络结构出现了翻天覆地的改变。无线接入领域，为了能够获得更多的带宽以及不断提高速率，LTE选择了ofdma作为下行链路的多址接入技术，而sc-fdma则选择了上行链路，并且和MIMO多天线技术、AMC等技术结合起来将其涵盖面和容量提升，能够帮助到系统功能得到快速优化。在网络结果上，TD-SCDMA的网络结构在一定程度上是来源于世界移动通讯系统里面的网络结构，特别是核心网结果，基本沿用了GSM的核心网，LTE体系的网络结构是按照网络结构的演变需求单独设计的，演变需求的内容包含了以分组域为基础，尽可能缩减和简化接口，变通的为众多业务的服务品质提供支持等。另外，相较于2G/3G网络结构而言，LTE网络的规划原则便是尽可能让网络和协议简单化，LTE网络由无线接入网络和核心网络组成，不过网元数量相对来说比较少、结构也趋向扁平化。4G无线接入网不再设置RNC控制点，其之前很多功能都转移到LTE基站，促使无线接入网从原本的三层（UE也包含在内）缩减到两层，这种改变使得网络延时减少，网络结构越来越扁平化；4G核心网不再设置电路域，其承担的业务全部转移给分组域，至此彻底完成了IP化，单一以分组方式为基础的系统结构能够提供实时和会话业务。一、LTE网络发展存在的缺陷（一）LTE网络信息交互低速化用户通过LTE网络获取所需的信息，都需要以bit为主要的基本单位来实现。因此，能够很好的体现出LTE网络服务质量的唯一标准就是网络信息在交换过程中的效率以及速度。这是对用户满意度有决定影响的一个重要因素。信息交换的速度越快，可以的需求才能得到满足。可是，在实际情况中，该网络在运行时，经常会出现信息低俗化交换，具体的情况可以分成两个部分来反应，第一，在LTE网罩中，数字模块之间对于数据的处理速度比较低，很难让网速维持到最高的状态上；第二，LTE网络个模块之间的自动调节能力不强，使得没有足够的能力对数据信心实施传输。用户通过网络对数据实行传输的时候，不能达到理想状态下的是速度，偶尔还会出现卡顿的现象出现。为了可以彻底处理这个问题，就需要从其组成结构来着手，将结构进行优化以及升级，使得LTE网络实现信息高速交换，以此来满足用户不同的需求。（二）LTE网络覆盖面积小移动网络的特性需要由LTE网络覆盖的面积来决定，这同样是比较关键的一个指标，在创建和设计网络的时候，发挥了极其重要的作用，覆盖面积如下表2-1。考虑到网络高效的传输信息的要求，保障信息传输时稳定、可靠，就需要将网络覆盖面积进行调整，用这种方式来满足不同区域客户上网的需求。可是，在实现实践中，这种方式的施行起来相对比较困难，还会被非常多因素所影响，影响到效果的发挥。导致LTE网络的覆盖面积逐渐缩减，实际效果不佳。当前，在对其覆盖面积判断依然采用的是RSRP的方式来进行的。着手测试的时候，这个数值在110dBm以下的时候，所显示出现的覆盖面积相对较小，LTE网络在这种情况下，可以使用单流交互的方法来进行，这样以来导致误码出现的次数增加，降低该网络的可靠性。目前出现这种情况主要的因素在于，建设网络基站时，没有进行合理的分布，促使单元之间间隙过大，产生误码问题。如果大型的基站使用这种硬件设置，所得到的参数就会产生偏离，严重的还会导致信息泄露。在一定层面上会给该网络的进步造成不利影响。因此，针对这种问题的出现，就需要使用合理的方式进行解决，同时对网络进行优化及调整，来实现网络正常运转。表2-1不同类型的基站的覆盖面积基站类型典值型覆盖面积(公里)2G5~103G2~54G1~3（三）LTE网络抗干扰能力较差LTE网络在使用过程中，抗干扰能力是否比较强，可以从SLNR来反映出来。LTE网络的影响因素来源于两个方面：1.系统内干扰LTE有两种联网模式，一种频率相同，另一种频率不同，被这个系统囊括的全部小区能够采用相同的频带将提供提供给此小区里面的用户，因此可以获得较高的频谱效率。不过在不同子信道间产生的正交性会有更高的标准，不然会产生干扰。对于不同的频率网络，因为频率区别的原因，会有一定程度的隔离，但需要合理地规划频率，尽量减少网络受到的影响，并且频带资源并不充足，所以在干扰控制和频带应用方面会产生均衡问题。2.系统间干扰1880到1920MHz（F频段）、2570到2620MHz（D频段）、2320到2370MHz（E频段）都能够运用到LTE上。按照我国移动的设计，鉴于F和D波段与TD-SCDMA网络共享，它们将用于户外，室内使用的是E频段。所以T/E通道会和TD-SCDMA发生冲突。正常情况下，能够通过它去查询网络信息，通过观察反应的数据，来判断噪声、干扰能力的强度。当前，LTE网络架构还有待完善，从而促使在控制冗余信号时，所表现出来的能力效果很差，很难保障信号数据传输的稳定性能。接入网的定义主要是国际电联标准部根据电信网的发展提出了的。它处于本地交换网络和用户中间，主要目标是让用户能够和核心网进行连接，它是通过业务节点与用户网络接口间存在的一连串传输设施构成的。一、LTE网络干扰分类及解决措施LTE系统可以以引起干扰因素为标准将分类成系统内干扰和系统间干扰。系统内干扰的产生：系统内干扰是系统内部因素造成的干扰，一般属于同频干扰。因为数字技术跟模拟技术相比抗干扰性更好，能够满足同频组网的需求。在相同系统中采用相同频率的设施会形成干扰，也被叫做是系统内干扰。常见的问题有：小区里面的GPS发生失步情况、远程同频干扰、设备异常等。系统间干扰的形成：系统间干扰不是来源于系统本身的干扰，其涵盖了异系统干扰和外界干扰因素干扰，一般属于异频干扰。在特定的信道上，当发射时，发射机将泄漏功率转移到其他频率，而接收机将接收其他频率的功率以及给定信道的频率，这会导致系统之间出现干扰现象。它可以细分为阻塞干扰、外部因素的干扰（即同频干扰）和杂散干扰等，当每个PRB上干扰噪声的平均值(毫瓦分贝)>-110dBm时，就认为存在干扰。LTE达到以上便意味着上升到了中度干扰级别，要及时解决。（一）LTE系统内干扰E系统里面的干扰类型有终端上行发射功率干扰和设施异常、小区GPS时钟异常、交叉时隙干扰。1.小区GPS时钟失步当GPS时钟异常（即GPS失锁），会使得时隙无法保持上下行的统一，出现极大的干扰情况。一般影响后果较为严重，并且波及范围大。GPS失步基站附近可能会有很多基站遭受影响，在这些基站范围内的用户体验业务无法开展，严重的还会出现基站RSRP状态良好，UE无法连接网络的情况。导致GPS失步的因素包含了：（1）GPS没有正规的安装，使得不能搜寻到大量的星；（2）GPS无法正常运行；（3）星卡失效；小区中发生GPS失步现象，基站都会有警示。不过网络里面若是同时存在其他厂商提供的设备，若是出现GPS失步问题，也有几率影响到我公司的设备。处理措施：导致GPS失步的因素包含了：GPS没有正规的安装，使得不能搜寻到大量的星；（2）GPS无法正常运行；（3）星卡失效；针对GPS时钟失步干扰，首先网管检查有没有站点出现问题，若有故障，根据故障原因联系维护现场排查；查询设备运行正常情况下提取网管干扰报表进行分析，根据干扰范围干扰特性筛选出GPS跑偏站点逐一进行去激活操作，时时观察其它受干扰站点干扰指标的变化情况；对疑似跑偏基站进行复位、时钟源复位，单独将这个基站的GPS软件和固件更新到最近的版本，若是问题还是不能解决，再到站点对GPS天馈做出检查，或尝试更换GPS板卡；最后排查外部干扰，扫频查找GPS所受干扰源及时处理。常见干扰主要由于GPS跑偏、星卡锁星不足导致。案例描述：某基站小区干扰值为-70dBm，周边基站小区干扰分布以此基站为中心，查看告警存在星卡锁星不足。判定GPS锁星不足导致出现强干扰，先把临淄寨子村站点去激活，发现周边站点干扰消除，指标观察确定临淄寨子村为干扰源站点，对问题站点进行星卡复位，但复位无效，更换告警站点GPS天线和更换告警站点的主控板馈线干扰消除。2.交叉时隙干扰TDD系统具备的时分特点要求整个网络基站里面的上下行无限帧能够确保高度一致，若是小区时隙分配不一致、上下行无线帧无法保持一致，会制造出很大的交叉时隙影响。当同时有两种子帧配置时，由于时隙3和时隙8的不同，实现同步上行链路和下行链路时，数据传输将受到严重影响。处理措施：主要是参数设置问题，如小区时隙配置不统一；同样子帧配置的小区间，无法实现高度一致。一些小区处于上行时隙状态时，附近某些小区还在下行时隙状态中，产生干扰问题。（1）实时监控，对全网实时监控，及时通报干扰情况；（2）波形初判，对于干扰小区分PRB观察干扰强度，如果全频段干扰提升并且干扰很强可以初步定为交叉时隙干扰；（3）位置确认，出现交叉时隙干扰的小区通常位置比较局中，以干扰源为中心呈圆形向外扩散；（4）干扰排查，核查中心位置站点高温告警、时钟告警、帧偏置参数设置等相关信息，如有异常则选择异常站点闭锁确认。常见干扰由于帧偏置未配置、帧偏置参数设置错误、时钟告警导致的。案例描述：日常改善之后后台监控察觉到某个商场分小区的指标出现了异常，上行链路干扰水平约为-70dBm，同时用户突增也伴随干扰。对站点警示信息进行调查以后没有察觉到GPS警示等异常信息；检查帧偏移，并查询干扰网站设置的帧偏移，察觉到银泰商场2小区在设置帧偏置上没有问题，在银泰购物中心的4个单元格中没有设置帧偏移量，而在E单元格中的帧偏移量设置为277560ts。若是一些E频段小区里面没有设置帧偏移，便会形成交叉时隙干扰。设置帧偏置之后基本能够解决小区的干扰，修复之后，指标数值正常。3.终端上行发射功率干扰在高话务场景下，服务小区和全部邻区在终端上的发射功率给源服务小区造成的上行干扰问题，服务小区下的终端和相邻的所有小区下的终端，在高话务场景上行发射功率产生的影响。处理措施：当同频交叠区域用户过多时上行噪声就会大幅增加，随同频重叠覆盖度的增大，干扰底噪波动变大，相应降低邻区用户上行信号到达本小区的电平，可有效改善同频干扰。降低同频交叠和降低网内干扰底噪的方法：天馈调整、功率优化、功控优化。常见此类干扰主要集中在大型商场、办公楼宇、高校全楼覆盖的室分小区。案例描述：某商超新建多个室分小区出现干扰，现场测试发现同频交叠区域过多，导致上行干扰，通过修改频率优化、功控调整后，干扰值降低至-110以下，效果显著。（二）LTE系统间干扰阻塞干扰、谐波/带内干扰和杂散干扰等都属于是系统间干扰的类型。1.杂散干扰因为发射机内部的功效、混沌和滤波器等非线性装置在远离工作带的地方形成辐射信号分量。频率转换、噪音、寄生辐射等进入到受害系统范围内，使得受害系统的底噪升高，导致敏感度失灵，被叫做杂散干扰。处理措施：现下出现了杂散干扰的原因是DCS1800（1805到1830Mhz）、不同运营商负责的LTE（1805到1880Mhz）彼此竞争亦或是天线距离不足导致干扰源在带外发生了功率泄漏现象；需更换主设备、优化参数、天面整治、更换滤波天线及增加外置滤波器等设备。案例描述：城区某基站小区连续出现干扰，干扰值在-101左右，这个小区里面宽带速度是20M（1885到1905），采用的是F1频点38400，对这个小区存在的RB干扰曲线实施分析，发现存在着杂散信号，表现出先高后低的特点。通过勘察现场发现该小区天线覆盖方向与DCS1800频段天线共址，水平距离不到2米，造成干扰的原因是DCS1800，在这个小区里面装置上DCS杂散滤波器以后，干扰消除。2.阻塞干扰因为很强的干扰信号被注入到接收机的相邻频带，在受影响的系统链路的非线性周期中发生失真或饱和的情况，导致受害系统敏感度丧失，更甚至会导致信号接收异常，这种被叫做是阻塞干扰。解决方案:频繁的干扰问题发生在1880兆赫频带的FDD扩频中，移动F频段老旧RRU（内置滤波器从1880MHz开始）如隔离度不够等。可实行的方案有：线路排查、隔离度整改以及滤波器安装。案例描述：某个基站的小区出现干扰现象，干扰水平约为-101dbm，后台梳理周围区域的小区无干扰，排除外部干扰；上站确认同平台位置存在异运营商FDD1800站点设备，与移动天线隔离度不足，且存在对打影响，导致本站F频段强干扰，加装滤波器后指标提取小区干扰消除。3.互调/谐波干扰当非线性元件电路上存在一个亦或是以上的不同频率信号时，彼此调制会输出新频率；若是这个频率恰好处在接收机系统的带宽范围内，便会影响到这个接收机，称为互调干扰。处理措施：频繁的干扰源是gsm900:2f1，f1+f2和dcs1800:2f1-f2，缺乏良好的互调机制。针对谐波干扰，可实行方案有GSM小区频点规划、2/4G站点隔离度整改、天馈安装滤波器以及更换2G异频天线解决。Rb43/44的功率干扰噪声/94/95/96被滤除，rb受到bcch的二次谐波干扰，基本连续高干扰，rbch的实时跟踪噪声受干扰和互调功率的影响，二阶bcch出现高低起伏，主要是由于信道的传输，当业务繁忙时，干扰会加剧，基站的bcch频率被控制在1-40范围内,由于频率1-的二次谐波40和86-94不会干扰f1频率，因为这种干扰还涉及到bcch和tch的二阶互调，所以频率不宜改为86-94，否则，二阶互调很难避免，并且改进后的bcch的25,4g频率的干扰被立即消除。案例介绍：从入侵检测系统干扰分析得到的结果来看，FDD基站（38400）小区长时间处于干扰环境中，PRB的干扰平均数值大概是-108，依靠入侵检测系统干扰分析处能够了解到，RB95和附近邻近的RB频繁干扰，RB44和附近邻近RB的干扰情况会受到时间的影响，以此达到单独亦或是两个以上RB干扰凸起的要求，以个人经验来看，导致这种现象的原因是二次谐波（2f1）和二阶互调(f1+f2)。通过分析，清楚了此次干扰的来源是GSM侧小区，利用网络管理干扰检测与监测技术实现干扰的实时监测，Rb43/44的功率干扰噪声/94/95/96被滤除，RB遭受来自BCCH的二次谐波影响，其干扰力度很大，遭遇TCH和BCCH二次互调影响的RB即时追踪噪声功率表现出高低波动的现象，主要是因为TCH信道的发射不是连续的，在业务繁忙的时候受到干扰的程度会增加，把基站小区里面的BCCH频点设置在1到40的区间内，原因是1到40和86到9频点产生的二次谐波并不能影响到F1频点，因为这次干扰和BCCH以及TCH之间的二阶互调有一定的关系，不适合把频点调整到86到94的区间内，否则不可避免会产生二阶互调，要想将4G位置的干扰清楚，便需要将BCCH的频点调整到25。三、LTE网络干扰排查案例分析（一）问题描述根据对肇庆市频段数据进行分析之后发现，将D频段调整到2570到2620Mhz节点的时候，平均下来的底噪所显示出现的为-110.71dBm/200KHz；当频段在2595-2615MHz时，所显示出现的底噪为-110.7dBm/200KHz，依据数据就能看出，有一部分区域仍然还存在干扰的现象出现，经过对信号干扰源的排查和分析发现，主要的干扰源在北岭山周边。干扰的范围主要可以分为东、南、西、北区域，分别为“潜山路、宁西路、北岭路、潜山路”等。（二）干扰源排查定位通过对波形比对之后看出，影响到肇庆市D频段的主要干扰源是广东省广播电视网络股份有限公司肇庆分公司，由于该公司播放电视节目时，会放出多频段的信号，与D频段释放的波形相匹配，如下图3-1所表示:图3-1D频道测试底噪图将扫频数据进行分析之后得知，当频段达道2570到2595MHz范围内，会遭受非常大的信号干扰，这广播电台发出的波段干扰到D频段比较像是。对优化人员来说，其形成干扰的最大原因是因为广电MMDS干扰导致的。这样以来，就能够将干扰源定位成广播电视台的发射塔。（三）广电MMDS和D频段干扰的频率分析根据MMDS频道的相关配置分析发现，D频道受到干扰时，在该频道中处于8号上，由此得出，肇庆市所使用的MMDS，在对数据进行传输是，使用的节点为8号，别的频道使用的情况相对较少，MMDS相关配置信息如下表3-1所显示：表3-1MMDS频道配置表频道频率图像频率音频频率12535-25432537.322541.9122543-25502544.262550.5432550-25562551.352557.2542256-25682559.362564.3652568-25742569.452573.4562574-25842579.252583.1572584-25922586.242591.3582592-25992594.622598.85肇庆市所使用的TD-LTE在D频段上的频率变化情况如下表4-4所表示:表3-2肇庆LTE的D频段使用频率类型下行频点中心频率LOW频率HIGH频率D137900258525752595D238100260525952615根据上文中讲述与分析，肇庆市通过MMDS对数据实施传输的过程中，基本上用到的频道号为8，因此，其是导致D频段受到干扰的主要因素之一。D频点干扰解决办法方法1：防止干扰产生时，可以使用频点压缩的方式来进行。将小区宽带进行试点压缩，来达到抗干扰效果，使得小区能够从20M的频段降低到10M，这时的抗干扰能力最佳。当前肇庆市所采用的宽带型号基本上都是LBBPd4，可以支持10或者是20MHz左右的宽带配置，不能使用15MHz，处在这个区间的D频段，保持在2575-2615MHz，所以，宽带配置可以选为10MHz，来实现抗干扰。优化之后的效果如下图3-2所表示：图3-2优化之后的效果图经过对下表3-3的分析可得知，小区中的频段被压缩之后，成功消除了网络受到干扰的情况。在下表中，南一区表现出来的下载速率与10M的宽带比较相近，由于RB资源相对比较少，受到频道变窄的影响，导致使用20M的宽带，下载速率不断降低。表3-3小区受到干扰情况对比表格（单位：Mbit/s）区域情况优化前后PDCPDLPDCPUL南一小区优优化前65.817.65优化后51.484.35劣优化前44.555.84优化后24.543.65方法2：改变D频段以后再次使用，能够将干扰情况降到最低，基本保持在2591~2599MHz左右，符合8号频道使用标准。调整D1的频率至4M，在将D2的频点调节至4